上個世紀以來,人類社會對于電的依賴越來越強。不僅對供電量和電能的質(zhì)量不斷提出更高的要求,對供電的可靠性也越來越關注。另一方面,發(fā)電機的老化又一直困擾著人們,因為絕緣故障導致繞組燒毀的事故時有發(fā)生。為了保證安全供電,人們不得不每年對發(fā)電機進行停運檢修,檢修期有時長達數(shù)月之久。停產(chǎn)所帶來的經(jīng)濟損失是不言而喻的,因此,如果能夠找到一種辦法,使工程師能夠在不停機的情況下,即時地了解發(fā)電機的老化狀況,那么必然能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。
發(fā)電機的老化主要表現(xiàn)在絕緣介質(zhì)的老化,而引起絕緣故障的主要因素是絕緣介質(zhì)的擊穿。絕緣介質(zhì)的老化是一個漫長的過程,而導致其老化的原因很多,如長期強電場作用產(chǎn)生的電腐蝕、機械振動造成的絕緣磨損、熱效應引起的介質(zhì)分解以及受潮和油污染造成的介質(zhì)侵蝕等。隨著絕緣介質(zhì)的逐漸老化,絕緣的各種性能逐步下降,zui終擊穿,一旦擊穿就容易引起繞組的對地短路或者相間短路,引發(fā)惡性事故。在這個緩慢老化的過程中,會產(chǎn)生很多可以表征老化狀態(tài)的現(xiàn)象,如化學物質(zhì)的生成,電信號的產(chǎn)生等等。相應的也就產(chǎn)生了兩大類的在線監(jiān)測手段-一類是對化學物質(zhì)的分析,一類是對放電信號的分析。
化學分析法的分析對象是老化過程中產(chǎn)生的化學物質(zhì),此類物質(zhì)很多,氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)各異。通過分析其成分和濃度,就可以得知絕緣介質(zhì)的老化狀況;而放電信號分析所研究的對象,是隨著老化造成的絕緣性能降低,而在發(fā)電機內(nèi)部產(chǎn)生的放電現(xiàn)象,即局部放電所產(chǎn)生的電流信號。相比之下,化學分析法只能夠考察發(fā)電機內(nèi)部絕緣介質(zhì)老化的總體狀況,對于考察局部的老化則無能為力;而局部放電分析不但沒有前者的局限,而且由老化之外的因素所造成的絕緣故障,也會產(chǎn)生相應的放電現(xiàn)象,如繞組斷股,不同電位點出現(xiàn)污染物等,使局部放電信號明顯提高一一所以局部放電信號中,包含了更多,也更完備的絕緣介質(zhì)絕緣狀況的信息,是更理想的在線監(jiān)測手段。